计网考点 互联网的核心部分

信息传送是网络核心部分最重要的功能。信息传送是通过网络的交换技术来实现的

（一）交换技术

1. 电路交换

2. 报文交换

3. 分组交换

互联网的核心部分采用了其中的分组交换技术

        网络核心部分起特殊作用的是路由器 (router)。

        路由器是实现分组交换 (packet switching) 的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。

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（二）电路交换

N 部电话机两两直接相连，需 N(N – 1)/2 对 电线。

        每一部电话都直接连接到交换机上，而交换机使用交换的方法，让电话用户彼此之间可以很方便地通信。所采用的交换方式就是电路交换 (circuit switching)。

 

 交换的含义

        在这里，“交换”(switching)的含义就是转接 —— 把一条电话线转接到另一条电话线，使它们连通起来。从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。

电路交换必定是面向连接的。（是面向连接的其中一种交换方式，也需要占用一定的资源，所以要收话费阿巴阿巴）

分为三阶段：

• 建立连接：建立一条专用的物理通路，以保证双方通话时所需的通信资源在通信时不会被其他用户占用；（独占性）
• 通信：主叫和被叫双方就能互相通电话；
• 释放连接：释放刚才使用的这条专用的物理通路（释放刚才占用的所有通信资源）

在通话的全部时间内，电路交换的用户始终占用端到端的通信资源。（话路独占）

 A和B打电话时，G无法打给A；G和H打电话时，其他人也不能打给他们。

使用场景：需要传输大量数据时，使用电路交换，时延更小。

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（三）报文交换

        报文在分段的连接上进行——存储转发（存，查，转）

        报文交换取消了独占性，当设备E把A发出的信息传给B以后可以继续接收C的信息，

特征：

• 无连接，报文发给相邻结点，报文存储后再选择合适出口向后转发，直至目的结点
• 以“存储转发”为特征

缺点：

• 对报文长度不加限制，中间结点存储空间很大
• 长时间占用某段线路，导致报文在中间结点时延非常大

为了解决这些问题，后来推出了分组交换

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（四）分组交换

分组交换在报文交换的基础上，解决了报文过长的问题，也是使用了存储转发的技术。

在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。

特点：

1. 每一个数据段前面添加上首部构成分组(packet)。
2. 分组交换网以“分组”作为数据传输单元。 
3. 依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）

4. 每一个分组的首部都含有地址（诸如目的地址和源地址）等控制信息。 分组交换网中的结点交换机根据收到的分组首部中的地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。

5. 每个分组在互联网中独立地选择传输路径。

6. 用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地（456为分组首部的重要性）

7. 接收端收到分组后剥去首部还原成报文

8. 最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。

在路由器中的输入和输出端口之间没有直接连线。（无物理线路）

路由器处理分组的过程是：

记忆：存，查，转

• 把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；
• 查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；
• 把分组送到适当的端口转发出去。

 主机和路由器的作用不同

主机是为用户进行信息处理的，并向网络发送分组，从网络接收分组。

路由器对分组进行存储转发，最后把分组交付目的主机。

计算机网络数据传输的路径可以动态变化。当H2向H6发送分组时，需经过B结点，这时H1可以走C结点，不一定走B结点。

 分组交换的优点：

优点	所采用的所采用的手段
高效	在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用
灵活	为每一个分组独立地选择最合适的转发路由
迅速	以分组作为传送单位，可以不先建立连接就能向其他主机发送分组
可靠	分布式多路由的分组交换网，使网络有很好的生存性

一些问题 ：

分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。

分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。

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（五）一张总结的图

 是课堂笔记，如果有不对的地方，请在评论区指出哦~谢谢！